本發(fā)明屬于特種電機設備領域，具體涉及一種渦旋式水冷、風冷雙能降溫的耐候型電機。

背景技術：

現(xiàn)行的電機冷卻方式一般分為風冷式和自冷式兩種，其中風冷式即用流動空氣作為媒介冷卻物體。增強散熱效果的措施一般采用加大冷卻的物體的表面積，或者是加快單位時間內(nèi)空氣流經(jīng)物體的速率，抑或是兩種方法共用。冷卻效率相較與自冷式略高一些，但需要受制于應用環(huán)境。

發(fā)明人多年來一直從事各種電機的研發(fā)和制造，為了提高電機的冷卻效率，及電機在各種使用環(huán)境中的耐候性，全新設計出采用水冷和風冷相結合的高效冷卻電機。該電機可以在惡劣條件下適用于各種不同的使用環(huán)境，高效可控的冷卻散熱系統(tǒng)極大的提高了電機的使用壽命和應用范圍。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種渦旋式水冷、風冷雙能降溫的耐候型電機，通過高效可控的冷卻散熱系統(tǒng)，能夠使電機在惡劣條件下適用于各種使用環(huán)境。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種渦旋式水冷、風冷雙能降溫的耐候型電機，其特征在于冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)套裝電機定子；所述冷卻系統(tǒng)腔體上開設電機軸孔，電機軸由電機軸孔穿出冷卻系統(tǒng)腔體；冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)設置水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)腔體外設置風循環(huán)冷卻系統(tǒng)；所述風循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括進風單元和風冷調控單元；

其中進風調節(jié)單元包括進風管、風管分流倉、主分流管路、副分流管路、循環(huán)管路和循環(huán)管路固定格柵，所述冷卻系統(tǒng)腔體的上方設置風管分流倉；所述冷卻系統(tǒng)腔體外壁上設置循環(huán)管路固定格柵，循環(huán)管路通過循環(huán)管路固定格柵固定在冷卻系統(tǒng)腔體外壁上，循環(huán)管路呈“W”形；所述風管分流倉內(nèi)設置主分流管路和副分流管路；所述風管分流倉內(nèi)設置固定支架，主分流管路和副分流管路由固定支架固定在風管分流倉內(nèi)部；所述的風管分流倉為空心長方體，進風管插入風管分流倉的左端面連接主分流管路和副分流管路，循環(huán)管路的一端插入風管分流倉的右端面連接主分流管路，循環(huán)管路的另一端連接出風管，副分流管路穿出風管分流倉的下端面連接“W”形循環(huán)管路的拐點處；

其中風冷調控單元包括分流閥控裝置和單向閥，所述的分流閥控裝置設置在進風管與主分流管路和副分流管路的連接處，分流閥控裝置控制進風管與主分流管路和副分流管路連通狀況；所述的單向閥設置在副分流管路與循環(huán)管路的連接處，單向閥控制只能由副分流管路單向進入循環(huán)管路。

優(yōu)選的，冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)設置分隔板；所述分隔板為圓環(huán)狀，分隔板的內(nèi)圓連接電機定子，分隔板的外圓連接冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)壁；所述分隔板將冷卻系統(tǒng)腔體分割為冷卻腔和電機軸密封腔。

優(yōu)選的，冷卻腔內(nèi)設置水循環(huán)冷卻系統(tǒng)；所述水循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括進水口、伸縮旋轉滾桶、伸縮卡裝套軸、正向拉簧、反向拉簧、伸縮驅動裝置和支撐螺柱；冷卻腔內(nèi)的一端設置進水口，冷卻腔內(nèi)的另一端設置支撐螺柱；所述支撐螺柱的一端連接電機定子，所述支撐螺柱的另一端連接冷卻腔；在伸縮旋轉滾筒上開設螺紋孔，縮旋轉滾桶通過螺紋孔套裝在支撐螺柱伸上，伸縮旋轉滾桶沿支撐螺柱旋轉上移或下移；伸縮旋轉滾桶的桶底上設置旋轉卡臺；支撐螺柱內(nèi)套裝伸縮卡裝套軸；支撐螺柱上開設相對的卡爪條形孔；伸縮卡裝套軸上相對設置兩個卡爪，卡爪穿出卡爪條形孔與旋轉卡臺相互卡裝；正向彈簧的一端連接電機定子，正向彈簧的另一端連接伸縮旋轉滾桶；反向彈簧的一端連接伸縮旋轉滾桶，反向彈簧的另一端連接冷卻腔的內(nèi)壁；伸縮旋轉滾桶的筒體上均勻分布透水孔，伸縮旋轉滾桶的桶底上開設透水條孔，透水條孔的一側設置擋水板；支撐螺柱與冷卻腔的連接處開設伸縮卡裝套軸通孔，伸縮卡裝套軸穿出伸縮卡裝套軸通孔的一端設置伸縮驅動裝置。

優(yōu)選的，所述伸縮驅動裝置包括驅動腔、密封板和驅動電機，驅動腔內(nèi)設置密封板，密封板將驅動腔分割為走水腔和動力腔；動力腔內(nèi)設置驅動電機；密封板上開設驅動電機軸孔；冷卻腔通過支撐螺柱和伸縮卡裝套軸通孔與走水腔相聯(lián)通；伸縮卡裝套軸穿出伸縮卡裝套軸通孔的一端設置齒槽；驅動電機軸穿出驅動電機軸孔的一端設置齒輪；驅動電機軸上的齒輪和伸縮卡裝套軸上的齒槽相互嚙合，驅動電機帶動伸縮卡裝套軸沿支撐螺柱移動；走水腔內(nèi)與伸縮卡裝套軸通孔相對的一側腔壁上設置走水孔，走水腔通過走水孔連接出水管。

優(yōu)選的，分流閥控裝置包括閥體、閥芯、密封塊，所述閥體為正方體；閥體的左端面連接進氣管，閥體的右端面連接主分流管路和副分流管路；閥體中心設置閥芯，閥芯上設置密封塊；旋轉閥芯控制密封塊對進氣管與主分流管路和進氣管與副分流管路之間實現(xiàn)單通道開啟或雙通道開啟。

優(yōu)選的，循環(huán)管路“W”形拐點的兩側10厘米處設置溫度傳感器；所述溫度傳感器連接控制分流閥控裝置。

優(yōu)選的，冷卻腔內(nèi)均勻設置兩個以上的溫度傳感器。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本專利采用雙能冷卻方式給電機降溫，使整個降溫過程高效且始終保持可控，既可以實現(xiàn)單循環(huán)調節(jié)，也可以通過兩套冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的溫度傳感器由操作系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調兩套冷卻系統(tǒng)協(xié)調運作給電機進行降溫。

2、本發(fā)明中風冷循環(huán)系統(tǒng)由風冷調控單元進行控制，通過分流閥控裝置和單向閥相互配合協(xié)調，進一步控制主分流管路和副分流管路中的通風量，以期達到循環(huán)管路全程的低溫冷卻。

3、本發(fā)明中水冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，由驅動電機間接帶動伸縮旋轉滾桶的移動速度進行調控，伸縮旋轉滾桶沿支撐螺柱移動的同時帶動冷卻腔內(nèi)的冷卻水形成渦旋，圍繞電機定子外壁流動，給電機定子進行直接的冷卻作業(yè)。該冷卻方式直接作用在電機定子上，比較現(xiàn)行冷卻都圍繞電機機殼進行冷卻的方式，效果更加明顯，降溫冷卻速度得到最大程度的提升。

4、本發(fā)明結構精煉，適于實用，生產(chǎn)和使用成本較低，適宜在業(yè)界推廣普及。

附圖說明

圖1是本發(fā)明風冷循環(huán)系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是圖1中A部分的結構示意圖；

圖3是圖1中B部分的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明水冷循環(huán)系統(tǒng)的結構示意圖；

圖中：1、冷卻系統(tǒng)腔體；2、循環(huán)管路；3、主分流管路；4、風管分流倉；5、副分流管路；6、固定支架；7、分流閥控裝置；8、循環(huán)管路固定格柵；9、出風管；10、單向閥；11、密封塊；12、閥芯；13、閥體；14、分隔板；15、伸縮旋轉滾桶；16、電機定子；17、擋水板；18、正向彈簧；19、反向彈簧；20、支撐螺柱；21、伸縮卡裝套軸；22、卡爪條形孔；23、走水腔；24、出水管；25驅動電機；26、動力腔；27、進水口。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

如圖1、2和3所示，一種渦旋式水冷、風冷雙能降溫的耐候型電機，冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)套裝在電機定子，使雙能冷卻系統(tǒng)直接作用在電機本體上，而非電機殼體上。所述冷卻系統(tǒng)腔體上開設電機軸孔，電機軸由電機軸孔穿出冷卻系統(tǒng)腔體進行正常工作。冷卻系統(tǒng)腔體的腔體內(nèi)設置水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)腔體的腔體外設置風循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

風循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括進風單元和風冷調控單元兩個協(xié)調運行的單元。其中進風調節(jié)單元包括進風管、風管分流倉、主分流管路、副分流管路、循環(huán)管路和循環(huán)管路固定格柵，所述冷卻系統(tǒng)腔體的上方設置風管分流倉，用于將進風管輸入的冷卻風進行分流，冷卻系統(tǒng)腔體外壁上設置循環(huán)管路固定格柵，循環(huán)管路通過循環(huán)管路固定格柵固定在冷卻系統(tǒng)腔體外壁上，循環(huán)管路呈“W”形，均勻分布覆蓋整個冷卻系統(tǒng)腔體。循環(huán)管路“W”形拐點的兩側10厘米處設置溫度傳感器。所述風管分流倉內(nèi)設置主分流管路和副分流管路，所述風管分流倉內(nèi)設置固定支架，主分流管路和副分流管路由固定支架固定在風管分流倉內(nèi)部。所述的風管分流倉為空心長方體，進風管插入風管分流倉的左端面連接主分流管路和副分流管路，進行冷卻風的分流。循環(huán)管路的一端插入風管分流倉的右端面連接主分流管路，循環(huán)管路的另一端連接出風管，副分流管路穿出風管分流倉的下端面連接“W”形循環(huán)管路的拐點處，正常運行時冷卻風由主分流管路進入循環(huán)管路進行冷卻，但運行期間其中獨立的一段循環(huán)管路中設置的溫度傳感器感測到溫度升高，副分流管路則打開，將進風管內(nèi)進入的冷卻風短路一部分，不經(jīng)主分流管路輸送，而是直接到達循環(huán)管路的中段參與冷卻降溫，此技術設計非常實用且巧妙。其中風冷調控單元包括分流閥控裝置和單向閥，所述的分流閥控裝置設置在進風管與主分流管路和副分流管路的連接處，分流閥控裝置控制進風管與主分流管路和副分流管路聯(lián)通狀況。分流閥控裝置包括閥體、閥芯、密封塊，所述閥體為正方體；閥體的左端面連接進氣管，閥體的右端面連接主分流管路和副分流管路，閥體中心設置閥芯，閥芯上設置密封塊，旋轉閥芯控制密封塊對進氣管與主分流管路和進氣管與副分流管路之間實現(xiàn)單通道開啟或雙通道開啟。運行時根據(jù)溫度傳感器的具體反饋，控制系統(tǒng)會出現(xiàn)三種調控情況：

1、正常風冷時，密封塊在閥芯的帶動下將副分流管路封閉，冷卻風由進風管經(jīng)過主分流管路進入循環(huán)管路給電機冷卻降溫；

2、調節(jié)風冷時，此時循環(huán)管路中的其中一段出現(xiàn)異常高溫，密封塊閥芯的帶動下，封閉一半的主分流管路，同時打開一半的副分流管路，使冷卻風總量由一半進入正常工作循環(huán)從起始段降溫，而冷卻風總量的另一半進入副分流管路直接短路到高溫出現(xiàn)的循環(huán)管路中段進行降溫；

3、強制風冷時，密封塊在閥芯的帶動下將主分流管路封閉，冷卻風由進風管經(jīng)過副分流管路進入循環(huán)管路直接分段給電機冷卻降溫。此種方法降溫速度及效果最明顯，但耗能相應上升，所以采用可以方法協(xié)調運行。

三種方法可隨時根據(jù)冷卻系統(tǒng)的要求進行，即達到冷卻目的，又不會造成資源浪費。所述的單向閥設置在副分流管路與循環(huán)管路的連接處，單向閥控制副分流管路與循環(huán)管路的開啟或關閉。單向閥的作用主要在于使循環(huán)管路中冷卻風不會倒灌入副分流管路中。

如圖4所示，冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)設置分隔板，所述分隔板為圓環(huán)狀，分隔板的內(nèi)圓連接電機定子，分隔板的外圓連接冷卻系統(tǒng)腔體內(nèi)壁，分隔板將冷卻系統(tǒng)腔體分割為冷卻腔和電機軸密封腔。冷卻腔內(nèi)均勻設置兩個以上的溫度傳感器，冷卻腔內(nèi)設置水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。所述水循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括進水口、伸縮旋轉滾桶、伸縮卡裝套軸、正向拉簧、反向拉簧、伸縮驅動裝置和支撐螺柱；冷卻腔內(nèi)的一端設置進水口，冷卻腔內(nèi)的另一端設置支撐螺柱；所述支撐螺柱的一端連接電機定子，所述支撐螺柱的另一端連接冷卻腔；在伸縮旋轉滾筒上開設螺紋孔，縮旋轉滾桶通過螺紋孔套裝在支撐螺柱伸上，伸縮旋轉滾桶沿支撐螺柱旋轉上移或下移；所述伸縮旋轉滾桶的桶底上設置旋轉卡臺；所述支撐螺柱內(nèi)套裝伸縮卡裝套軸；支撐螺柱上開設相對的卡爪條形孔；伸縮卡裝套軸上相對設置兩個卡爪，卡爪穿出卡爪條形孔與旋轉卡臺相互卡裝；所述正向彈簧的一端連接電機定子，正向彈簧的另一端連接伸縮旋轉滾桶；所述反向彈簧的一端連接伸縮旋轉滾桶，反向彈簧的另一端連接冷卻腔的內(nèi)壁；伸縮旋轉滾桶的筒體上均勻分布透水孔，伸縮旋轉滾桶的桶底上開設透水條孔，透水條孔的一側設置擋水板；支撐螺柱與冷卻腔的連接處開設伸縮卡裝套軸通孔，伸縮卡裝套軸穿出伸縮卡裝套軸通孔的一端設置伸縮驅動裝置。所述伸縮驅動裝置包括驅動腔、密封板和驅動電機，所述驅動腔內(nèi)設置密封板，密封板將驅動腔分割為走水腔和動力腔；所述動力腔內(nèi)設置驅動電機；所述密封板上開設驅動電機軸孔；所述冷卻腔通過支撐螺柱和伸縮卡裝套軸通孔與走水腔相聯(lián)通；所述伸縮卡裝套軸穿出伸縮卡裝套軸通孔的一端設置齒槽；所述驅動電機軸穿出驅動電機軸孔的一端設置齒輪；所述驅動電機軸上的齒輪和伸縮卡裝套軸上的齒槽相互嚙合，驅動電機帶動伸縮卡裝套軸沿支撐螺柱移動；走水腔內(nèi)與伸縮卡裝套軸通孔相對的一側腔壁上設置走水孔，走水腔通過走水孔連接出水管。

水循環(huán)冷卻系統(tǒng)運行時，由驅動帶電機帶動伸縮卡裝套軸沿支撐螺柱向伸縮驅動裝置方向移動，因為伸縮卡裝套軸通過卡爪卡裝了伸縮旋轉滾桶，所以該動作進一步帶動伸縮旋轉滾桶移動，整個移動過程中存在三個主要創(chuàng)新點：

1、反向拉簧被壓緊，正向拉簧被拉緊，該現(xiàn)象主要一方面可以給整個移動過程減小進行緩沖減小機械損耗，特別是每當?shù)竭_兩個移動頂點時的緩沖；

2、由于伸縮旋轉滾桶的桶底設置了透水條孔的擋水板，所以在水中單向移動時會使水流產(chǎn)生渦旋，應用到此處，冷卻水由進水口進入，充斥冷卻腔內(nèi)的冷卻水在伸縮旋轉滾桶的帶動下，圍繞電機定子外壁形成渦旋，帶走電機定子上的熱量；

3、由于伸縮旋轉滾桶向伸縮驅動裝置方向移動，在冷卻腔內(nèi)會有部分冷卻水因為收到壓力沿支撐螺柱中空腔，依次通過伸縮卡裝套軸通孔和走水腔，最后由出水管排出，同時新的冷卻水由進水口進入冷卻腔對電機定子進行冷卻。當伸縮旋轉滾桶反向移動時，則由系統(tǒng)控制緩慢復位即可，每個往復運行，均為伸縮旋轉滾桶向驅動裝置方向移動時下移迅速，復位時緩慢。伸縮旋轉滾桶的旋轉，則有支撐螺柱上的螺紋帶動，當伸縮旋轉滾桶沿支撐螺柱移動時，自然發(fā)生旋轉。

本專利采用雙能冷卻方式給電機降溫，使整個降溫過程高效且始終保持可控，既可以實現(xiàn)單循環(huán)調節(jié)，也可以通過兩套冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的溫度傳感器由操作系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調兩套冷卻系統(tǒng)協(xié)調運作給電機進行降溫。該電機可以在惡劣條件下適用于各種不同的使用環(huán)境，高效可控的冷卻散熱系統(tǒng)極大的提高了電機的使用壽命和應用范圍。

需要指出的是，上述實施方式僅是本發(fā)明優(yōu)選的實施例，對于本技術領域的普通技術人員來說，在符合本發(fā)明工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。